设计了一种基于物联网的高压开关柜综合在线监测装置。监测单元主要对柜内的断路器、MOA避雷器、母排及触头温度进行监测,并将监测到的数据通过CAN总线、RS-485总线、Zigbee等技术传递给开关柜IED。控制单元对柜内开关量、温度、湿度等进行监控,并通过液晶屏和指示灯显示开关柜状态,同时实现开关柜电动操作控制。识别单元采用无线射频识别技术（...
笔者以800 kV GIS（gas insulated switchgear）高压开关设备的抗震性能为研究对象,采用模态分析理论对设备进行动力特性分析,得到了结构自振频率和振型。分别利用反应谱理论和时程分析理论对结构进行地震动特性分析。通过反应谱分析和输入天津波、EI-Centro波、taft波的动力时程分析,讨论了这两种分析方法结果上的一致性与局限性。并根据几种不...
笔者为了研究在海洋环境下风力发电机绝缘系统的状况,调查了海上风力发电机运行的环境气候条件,制作了模拟5 MW/3 kV级定子绕组绝缘系统的试样,在实验室进行了温度变化、恒定湿热和持续盐雾的加速海洋环境模拟试验,并测量了包括介质损耗因数和绝缘电阻等非破坏性特征参量以及击穿电压,评估了该绝缘系统对海洋环境的耐受性。试验表明,尽管在环境...
雷击是造成输电线路跳闸的主要原因,研究输电线路及接地体的雷电冲击响应具有十分重要的意义。为此,笔者运用电磁分析软件CDEGS建立了500 kV双回路自立式输电线路杆塔雷电冲击模型,分析不同雷电流波形、不同杆塔参数、不同土壤电阻率和不同接地体长度下输电线路杆塔及接地体上雷电冲击响应规律。计算结果表明,雷击杆塔塔顶时,避雷线分流大小与土...
断路器介质恢复强度不能耐受恢复电压的作用,会导致电弧重燃,产生很高的重燃电压。笔者应用EMTP对真空断路器切除并联电容器组导致两相重燃过程进行建模,并以广东电网某典型220 kV变电站为研究实例。仿真计算了重燃过电压最严重的工况,对比理论分析值,仿真结果真实可信。
笔者对超高频（UHF）检测获取的局部放电（PD）脉冲波形序列,提出基于信号时域幅值或频域幅值构建三维矢量相关谱图,再利用无监督聚类分析获取在谱图中不同分布位置的子脉冲群,最后对各个子类脉冲群对应的PRPD谱图进行识别和分析,从而形成一种新型的脉冲源（干扰、局部放电）分离及初步定位技术。应用结果表明,该新型技术具有脉冲源分离性强,并...
为了研究大气压下绝缘沿面闪络机理,研制了一套直流和脉冲电压下绝缘沿面闪络试验系统。由于沿面闪络是ns时间分辨的动态变化过程,为了使测量的暂态信号是由沿面闪络本身产生,此系统经过特殊设计,主要包括：放电室和同轴电缆采用同轴几何结构连接,阻抗匹配;电源和同轴电缆阻抗匹配。该系统放电室内外导体半径为3.6 cm和8.3 cm,施加的直流电压为±...
局部过热是变压器发生直流偏磁现象时的一个重要特征。为了较为准确地分析变压器直流偏磁时的损耗特性及其诱发的局部过热问题,文中基于电路—磁路模型计算了500 kV变压器直流偏磁时的励磁电流,然后以此为边界条件建立了变压器的有限元分析模型,仿真研究了500 kV变压器的漏磁场和结构件损耗随直流分量的变化规律。计算结果表明,直流偏磁时,励磁...
为了发现电磁式电压互感器因现场运输和安装过程中引起的某些绝缘缺陷,需要在设备安装后的交接过程中进行倍频的交流耐压试验。常用的电压互感器倍频耐压试验方法难以满足500 kV电磁式电压互感器的试验要求,笔者提出了一种利用谐振升压装置在电磁式电压互感器（PT）一次绕组直接施加3倍频试验电压的耐压试验方法,并利用电容分压器直接在一次测量...
分析了线路高抗过补偿对500 kV输电线路电磁暂态的影响,采用EMTP程序模拟计算了3种高抗过补偿度下（105%/131%/158%）500 kV同塔双回线路的非全相工频谐振过电压、潜供电流和恢复电压、一回线路停运时的感应电压和感应电流。通过研究指出,高抗补偿度小于130%时,尤其是在全补偿附近,线路非全相谐振过电压较高,潜供电流和恢复电压、感应电压和电流...
利用自主研发的人工接地试验装置,国网冀北电科院（华北电科院）在上承III线带串补工程系统调试过程进行了上承III线B相人工瞬时接地故障试验。介绍了人工接地试验装置的工作原理、人工接地试验方法和试验结果,并对人工接地试验时线路及串补装置的保护动作行为以及潜供电流等进行了分析。在人工接地试验过程中串补装置动作正确动作并重投成功,两...
为改善500 kV港城变电站电晕放电现象,根据其绝缘子串布置情况,利用有限元计算方法,在ANSYS中建立悬垂串与双联串仿真模型,研究均压环不同结构参数对绝缘子串电压、电场分布的影响,得到最优均压环结构参数。仿真结果表明,500 kV悬垂串均压环最佳结构参数为：罩深230 mm、环径660 mm、管径70 mm,均压环表面最大场强峰值可降至14.5 kV/cm;双联串均...
在内置式特高频（ultra-high-frequency,UHF）传感器配置不足的情况下,如何向GIS设备内部注入UHF校验信号是GIS局部放电UHF检测系统灵敏度现场校验中的关键问题之一。文中提出金属法兰孔式UHF校验信号注入方法,并研究其可行性,依据工程电磁兼容原理阐述了电磁波经过小孔后的衰减特性。建立了基于252 kV GIS设备的局部放电UHF信号测试平台,在靠近...
为解决超高压电网短路电流水平过高的问题,笔者提出一种基于高可靠性可控多级火花间隙的超高压无源故障电流限制器。与现有超高压电网故障电流限制器相比,这种新型故障电流限制器具有更高的可靠性与动作速度的同时,可以大幅降低造价与运行维护成本,有助于大规模的推广应用。文中介绍了这种新型故障电流限制器的结构与工作原理,通过实验室样机进...
笔者采用k-ε湍流模型通过计算流体动力学软件FLUENT计算了隔离开关中单节支柱绝缘子在多种风速作用下所受到的风载荷,并将其与经验公式的计算结果进行比较。分析了产生误差的原因,同时给出了更准确的修正公式。然后采用同样的模型和软件计算了整个4节绝缘子组件在多种风速作用下所受的风载荷,并将其与两种近似计算方法的结果进行了比较,也分析了...
文中介绍了IEC 61850标准中智能电子设备（IED）建模的思想,在该思想上结合智能终端装置实例,从功能定义、分解、设备的对象模型等方面详细介绍了IED建模的方法和流程,给出了建模后达到的效果,对构建其他IED模型具有一定参考指导意义,实现了不同厂家IED之间的良好互操作性和系统无缝集成,避免重复投资,降低系统维护成本。
根据断路器现场测量的实际需求,提出了断路器两端接地时分、合闸时间的测试方法,研究了断路器两端接地状态下断路器分、合闸时间的测试要求,给出了分、合闸信号判据的测量方法和技术解决方案,给出了断路器和GIS两端接地时测试方法和现场测试方案。最后,对该方法与传统试验方法测试结果进行比较和分析,得出了断路器两端接地时分、合闸时间测试方...
简单介绍了高频脉冲电流法检测原理,并使用EMTP/ATP对其建模仿真,根据仿真结果得出电缆终端存在局部放电的判据。针对某110 kV XLPE电缆终端红外测温中出现异常的情况,应用高频脉冲电流法进行局部放电测试,确定了电缆终端B相内部存在局部放电。最后通过对电缆终端进行解体发现其内部严重受潮,进一步验证了高频脉冲电流法在XLPE电缆终端带电测试...
ZNⅡ型真空电容投切开关专为频繁投切电容器组的场合设计,其操动机构由凸轮传动机构和弹簧储能机构组成。根据文献研究,开关的速度输出特性能够体现其灭弧性能的好坏。笔者综合分析开关各参数的影响,利用MATLAB软件的优化工具箱对ZNⅡ型真空电容投切开关进行设计,能够得到比较理想的速度输出特性。
采用130M无磁不锈钢制造开关柜产品上的梅花触指弹簧,将130M无磁不锈钢丝弹簧进行回火处理,系统研究了回火温度和时间对材料的硬度、拉伸性能以及弹簧样件特性值的影响,并通过盐雾实验研究其耐腐蚀性能。结果表明,130M无磁不锈钢弹簧的回火工艺温度范围较宽,回火后的130M钢丝的硬度和抗拉强度提高,弹簧特性值接近理论计算值的上限,弹簧的尺寸、...
支柱式瓷绝缘子是保证高压断路器等电气设备工作可靠性的重要组成部分。其运行工况与电气设备的健康运行息息相关。笔者首先分析了支柱式瓷绝缘子老化的原因和特征,对断路器等支柱式瓷绝缘子的诊断方法进行归纳总结,着重研究了1种基于振动声学的瓷柱探伤方法,完成3个变电站瓷柱绝缘子的在线检测工作,并将其与离线测试相比较,证明了采用振动声学...
简述了传动比计算在断路器机械特性分析中的作用,介绍了一种传动比解析计算的方法,结合断路器产品中常用的拐臂传动机构,计算了传动机构的传动比,导出了传动比计算的数学表达式,使对断路器运动系统的计算分析更加方便。
变压器油色谱分析是发现变压器内部早期潜伏性故障的重要手段,笔者针对某500 kV变压器在投运初期发生的油色谱异常情况,结合变压器局部放电带电检测和故障定位,综合分析判断了缺陷性质和部位,为随后变压器的内部检查和消缺处理提供了有力的指导意见。内部检查结果与色谱分析、局放定位结果相吻合,充分验证了故障诊断方法的有效性和正确性,为大型...
笔者针对一起雷雨天气下2台500 kV SF6电流互感器在65 s内相继发生的主绝缘击穿故障,利用ATP仿真软件搭建了变电站及线路模型,计算了雷电过电压传导至故障电流互感器时的幅值,分析了侵入变电站的雷电过电压对SF6电流互感器故障过程的影响,并根据故障电流互感器的解体检查情况,推导了电流互感器的故障过程,找出了电流互感器故障的根本原因。分析...
笔者通过建立试验模型对气体绝缘全封闭式组合电器设备中悬浮电极缺陷局部放电特征进行深入研究,在实验室中以一段220 kV电压等级的GIS设备为试品,设计了悬浮电极缺陷放电物理模型,采用逐级加压法对悬浮电极进行局部放电试验,试验过程中同时采用脉冲电流法、特高频法和超声波法对局部放电情况进行监测,获取悬浮电极缺陷的放电特征及发展趋势。试...
随着最新一版《SF6高压电器设计》的脱销,该书作者黎斌教授已将第4版修定稿交付机械工业出版社,即将出版发行,请广大读者注意。据作者介绍,本书第4版除对一些章节作了少量补充勘误之外,重点补充了以下内容：1）在第2章中,作者再次强调了进一步修改GB/T8905—2005国标的必要时性,希望＂按相对湿度进行水份的限值和控制%。
笔者首先介绍了GIS局部放电特高频检测原理、技术优势,在此基础上对基于特高频的GIS移动式在线监测系统的组成和技术优势进行了简单介绍,并以某变电站为例介绍了该系统在GIS局放监测中的成功应用。结果表明,移动式在线监测系统即弥补了人工带电检测方法数据量不足的缺点,值得在GIS局放检测中大力推广。
近年来,北京电网出现过多起交联电缆振荡过电压击穿的事故,对电网安全造成了极大的威胁。文中深入研究了交联电缆振荡过电压击穿事故的原因,以及事故发生发展的过程,进一步认识了振荡过电压对电力设备的影响。笔者以某110 kV变电站35 kV电缆击穿故障为例,首先给出系统接线及事故概况,然后通过电缆中间接头解体检查与对故障录波数据的深入分析,指...
目前用于串联补偿设备的电容器在运行过程中故障率较高,现有对串联电容器常规试验的标准中只采用直流电压做耐压试验,而没有符合实际工况的交流耐压试验。笔者根据IEC关于串联电容器的标准中冷工作状态试验这一型式试验,与实际工况相结合,对以工频为基础的串联电容器过负荷常规试验进行改进。首先通过MATLAB仿真软件确定试验回路的可行方案。随...
拉萨换流站是青藏±400 kV直流联网工程的受端,为解决受端藏中220 kV电网弱系统问题,在拉萨换流站的35 kV侧装设了静止无功补偿装置SVC。由于2号站用变压器也装设在35 kV侧,SVC装置在投切时会产生较大暂态电压波动,对站用电系统的安全稳定产生影响,严重时会引起换流站内的辅助系统停运,导致直流闭锁。针对以上情况,笔者提出35 kV侧的控制策略,消...
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